وستكون هذه الموصلات الفائقة قادرة في المستقبل على توفير فوائد الطاقة والبيئة نظرًا لقدرتها على زيادة كفاءة نقل الكهرباء في المكونات الإلكترونية بشكل كبير أو تخزين الكهرباء الزائدة خلال ساعات عندما يكون الاستهلاك منخفضًا لاستخدامها لاحقًا.
في الدراسات الأولية لعائلة جديدة من الموصلات الفائقة عالية الحرارة التي تم اكتشافها في وقت سابق من هذا العام، كشف باحثون من المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) أن الموصلات الفائقة القائمة على الحديد لها خصائص مغناطيسية نادرة تتقاسمها المواد فائقة التوصيل المعروفة منذ فترة طويلة من أكسيد النحاس. عائلة.
وستكون هذه الموصلات الفائقة قادرة في المستقبل على توفير فوائد الطاقة والبيئة نظرًا لقدرتها على زيادة كفاءة نقل الكهرباء في المكونات الإلكترونية بشكل كبير أو تخزين الكهرباء الزائدة خلال ساعات عندما يكون الاستهلاك منخفضًا لاستخدامها لاحقًا. "على الرغم من أننا ما زلنا لا نفهم بشكل كامل العلاقة بين المغناطيسية والموصلية الفائقة في المواد القائمة على أكسيد النحاس،" يوضح الباحث الرئيسي، "فقياساتنا تظهر أن المواد الجديدة القائمة على الحديد تحتوي على الخاصية المميزة والأساسية التي تربط المغناطيسية بالموصلية الفائقة ". أهمية المغناطيسية بالنسبة للموصلات الفائقة عند درجة حرارة عالية غير عادية لأن المغناطيسية تتداخل بشدة مع الموصلات الفائقة الشائعة عند درجة حرارة منخفضة. يقول الباحث: "حتى كمية ضئيلة من "الشوائب" المغناطيسية في الموصلات الفائقة عند درجة حرارة منخفضة يمكن أن تلحق أضرارًا بالغة بخصائص الموصل".
وفي المقابل، فإن الموصلات الفائقة المعتمدة على أكسيد النحاس، والتي تم اكتشافها عام 1986، قادرة على العمل بكفاءة حتى في وجود مجالات مغناطيسية عند درجات حرارة عالية. الموصل الفائق الأكثر كفاءة من هذا النوع يوصل الكهرباء دون أي مقاومة عندما يتم تبريده إلى "درجات حرارة انتقالية" تبلغ 133 درجة مئوية تحت الصفر باستخدام نيتروجين سائل بسيط ورخيص، قادر على التبريد إلى درجة حرارة 196 درجة مئوية تحت الصفر. اكتشف باحثون يابانيون في وقت سابق من هذا العام أن فئة جديدة من المواد فائقة التوصيل القائمة على الحديد تتمتع أيضًا بدرجات حرارة انتقالية أعلى من الموصلات الفائقة التقليدية. وقد دفع هذا الاكتشاف علماء الفيزياء والباحثين في علوم المواد إلى ثورة علمية متجددة، تشبه الإثارة التي كانت موجودة عندما ظهرت أولى الموصلات الفائقة قبل حوالي عشرين عامًا. كشفت الأبحاث السابقة عن هذه الموصلات الفائقة أنها تتكون من طبقات من أكسيد النحاس النشطة مغناطيسيًا، مفصولة بطبقات من المواد غير المغناطيسية. ومن خلال هذا التشويب، أي التلوث المتعمد للمادة الفعالة عن طريق إضافة عوامل إضافية إلى الطبقات غير المغناطيسية للمادة المعزولة أصلاً، يمكن للباحثين ضبط المغناطيسية للحصول على التوصيل الكهربائي، وبالتالي - الموصلية الفائقة.
استفاد فريق العلماء الذين يدرسون الموصلات الفائقة القائمة على الحديد من منشأة تسمح باستخدام حزم قوية من الجسيمات المحايدة (النيوترونات) لاختبار التركيب الذري والسلوك المغناطيسي للمادة الجديدة. وعندما تم "تشعيع" النيوترونات إلى العينة القائمة على الحديد التي قدمها علماء من بكين، اكتشف الباحثون مغناطيسية مماثلة لتلك الموجودة في الموصلات الفائقة القائمة على أكسيد النحاس، أي طبقات من العزوم المغناطيسية - مثل مجموعة كبيرة من المغناطيسية. قضبان" - مفصولة بطبقات من المواد غير المغناطيسية. ويدعي الباحث الرئيسي أن التشابه الهيكلي بين هذين النوعين من الموصلات الفائقة لا يمكن أن يكون من قبيل الصدفة. أحد الجوانب المثيرة لهذه الموصلات الفائقة الجديدة هو حقيقة أنها تنتمي إلى مجموعة واسعة من المواد التي يمكن فيها توفير مجموعة كبيرة ومتنوعة من البدائل الكيميائية. يفتح هذا التنوع بالفعل آفاقًا جديدة للبحث لفهم أصل الموصلية الفائقة، وقد يؤدي أيضًا، في المستقبل القريب، إلى تمكين التصميم التجاري للأجهزة الإلكترونية.
تعليقات 7
إذا لم أكن مخطئا، فالذهب هو أفضل موصل للكهرباء
مايكل شكرا.
لقد كتب بالفعل أنه نظرًا لخسائر التحويل الصغيرة، تبلغ الكفاءة حوالي 95 بالمائة، لكن هذا لا يأخذ في الاعتبار الطاقة اللازمة للتبريد. ما زلت بحاجة إلى فهم سبب أهمية ذلك على الرغم من الطاقة التي يتم إنفاقها على التبريد. لقد طرحت نفس السؤال بالضبط في مقالة يائيل بيتار "لأول مرة: سيارة تعمل بموصل فائق".
اسد،
على سبيل المثال مثل هذا:
http://en.wikipedia.org/wiki/Superconducting_magnetic_energy_storage
كيف تقوم الموصلات الفائقة بتخزين الكهرباء الزائدة؟
إلى 2. يشير الرقم ناقص 133 إلى اكتشاف سابق
من أنواع مختلفة من الموصلات الفائقة ودرجة الحرارة -196
غليان النيتروجين. السؤال في أي درجة حرارة تصبح
تم ترك النص الذي تعد فيه هذه المقالة للموصل بدونه
اجابه.
من الفقرة الثانية من المقال -
"إن الموصل الفائق الأكثر كفاءة من هذا النوع يوصل الكهرباء دون أي مقاومة عند تبريده إلى "درجات حرارة انتقالية" تبلغ 133 درجة مئوية تحت الصفر باستخدام نيتروجين سائل بسيط ورخيص الثمن قادر على التبريد إلى درجة حرارة 196 درجة مئوية تحت الصفر"
هل هذا هو ما كنت تبحث عنه؟
لماذا لا يظهر الرقم الرئيسي في المقال وهو درجة الحرارة؟